Java不可变类规则

Question

以下类是不可变的：

final class MyClass {
    private final int[] array;
    public MyClass(int[] array){
        this.array = array;
    }
}

Answer 1

不，不是因为数组的元素仍然可以更改。

int[] v1 = new int[10];
MyClass v2 = new MyClass(v1);
v1[0] = 42;  // mutation visible to MyClass1

Answer 2

关于不变性规则的两分钱（我从阅读有效Java中保留了这一规定 - 一本好书！）：

1. 不提供可以修改对象状态的方法。
2. 让你所有的领域最终。
3. 确保您的课程不可扩展。
4. 将所有字段设为私有。
5. 提供对可以更改的班级的任何字段或组件的独占访问权限。 基本上这适用于您的情况（ 由JaredPar解释 ）。 使用您的类的人仍然可以引用您的数组。 相反的情况是您返回对类的组件的引用 。 在这种情况下，始终创建防御性副本 。 在您的情况下，您不应该分配参考。 而是将您的类用户提供的数组复制到内部组件中。

Answer 3

“不变性”是程序员和他自己之间的惯例。 编译器可能或多或少地强制执行该约定。

如果类的实例在应用程序代码执行的正常过程中没有更改，则它们是“不可变的”。 在某些情况下，我们知道它们不会改变，因为代码实际上禁止它; 在其他情况下，这只是我们如何使用该类的一部分。 例如，一个java.util.Date实例是正式可变的（它上面有一个setTime()方法），但习惯上它就好像它是不可变的一样处理它; 这只是一个应用程序范围的约定，不应该调用Date.setTime()方法。

作为补充说明：

• 不变性通常被认为是“外部特征”。 例如，Java的String被记录为不可变的（这就是Javadoc所说的）。 但是如果你看一下源代码，你会发现一个String实例包含一个名为hash的私有字段，它可能会随着时间的推移而改变：这是hashCode()返回的值的缓存。 我们仍然说String是不可变的，因为hash字段是一个内部优化，它没有从外部可见的效果。
• 通过反射，如果程序员非常愿意，可以修改最私密的实例字段（包括那些标记为final的实例）。 并不是说这是一个好主意：它可能会破坏使用所述实例的其他代码段所使用的假设。 正如我所说，不变性是一个惯例：如果程序员想要自己打，那么他可以，但这会对生产力产生不利的副作用......
• 大多数Java值实际上都是引用 。 由您来定义引用的对象是否是您认为是“实例内容”的一部分。 在您的类中，您有一个引用（外部提供的）整数数组的字段。 如果之后修改了该数组的内容，您是否会认为这会破坏MyClass实例的不变性？ 这个问题没有通用的答案。

Answer 4

没有办法使数组不可变。 也就是说，没有办法阻止任何客户端代码设置或删除或添加项目到数组。

这是一个真正不可改变的选择：

private static class MyClass
{
    private List<Integer> list;

    private MyClass(final int[] array)
    {
        final List<Integer> tmplist = new ArrayList<Integer>(array.length);
        for (int i : array)
        {
            tmplist.add(array[i]);
        }
        this.list = Collections.unmodifiableList(tmplist);
    }
}

Answer 5

要使类不可变，您需要确保其上的所有字段都是final，并且这些字段的类型也是不可变的。

记住这可能是一种痛苦，但有一种工具可以帮助你。

Pure4J提供了一个注释@ImmutableValue ，您可以将其添加到接口或类中。

有一个maven插件可以在编译时检查您是否符合此后的不变性规则。

希望这可以帮助。